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中国古代天文仪器
时间:1970-01-01 08:00  发布者:tianxiu  
圭表是一种既简朴又紧张的测天仪器,它由垂直的表(一样平常高八尺)和程度的圭构成。圭表的重要功效是测定冬至日地点,并进而确定回归年长度,别的,通过不雅测表影的变革可确定标的目的和节气。 很早从前,人们发明衡宇、树木等物在太阳光照射下会投出影子,这些影子的变革有必然的纪律。于是便在平地上竖立一根竿子或石柱来不雅察影子的变革,这根立竿或立柱就叫做“表”;用一把尺子丈量表影的长度和标的目的,则可知道时候。厥后,发明中午时的表影总是投向正南方向,就把石板制成的尺子平铺在地面上,与立表垂直,尺子的一头连着表基,另一头则伸向正南方向,这把用石板制成的尺子叫“圭”。中午时表影投在石板上,昔人就能直接读出表影的长度值。 颠末恒久不雅测,昔人不但相识到一天中表影在中午最短,并且得出一年内夏至日的中午,骄阳高照,表影最短;冬至日的中午,煦阳斜射,表影则最长。于是,昔人就以中午时的表影长度来确定节气和一年的长度。譬如,一连两次测得表影的最长值,这两次最长值相隔的天数,就是一年的时间长度,难怪我国昔人早就知道一年即是365天多的数值。 在现存的河南登封不雅星台上,40尺的高台和128尺长的量天尺也是一个巨大的圭表。 日晷又称“日规”,是我国古代使用日影测得时候的一种计时仪器。通常由铜制的指针和石制的圆盘构成。铜制的指针叫做“晷针”,垂直地穿过圆盘中央,起着圭表中立竿的作用,因此,晷针又叫“表”,石制的圆盘叫做“晷面”,安顿在石台上,呈南高北低,使晷面平行于天赤道面,如许,姓氲纳隙苏弥赶虮碧旒露苏弥赶蚰咸旒T陉忻娴恼戳矫婵袒?2个大格,每个大格代表两个小时。当太阳光照在日晷上时,晷针的影子就会投向晷面,太阳由东向西移动,投向晷面的晷针影子也逐步地由西向东移动。于是,移动着的晷针影子似乎是当代钟表的指针,晷面则是钟表的外表,以此来表现时候。 由于从春分到秋分期间,太阳总是在天赤道的北侧运行,因此,晷针的影子投向晷面上方;从秋分到春分期间,太阳在天赤道的南侧运行,因此,晷针的影子投向晷面的下方。以是在不雅察日晷时,起首要相识两个差别时期晷针的投影位置。 漏刻是古代的一种计时东西,不但古代中国用,并且古埃及、古巴比伦等文明古都城利用过。漏是指计时用的漏壶,刻是指分别一天的时间单元,它通过漏壶的浮箭来计量一昼夜的时候。最初,人们发明陶器中的水会从缝隙中一滴一滴地漏出来,于是专门制造出一种留有小孔的漏壶,把水注入漏壶内,水便从壶孔中流出来,别的再用一个容器网络漏下来的水,在这个容器内有一根刻有标志的箭杆,相称于当代钟表上表现时候的钟面,用一个竹片或木块托着箭杆浮在水面上,容器盖的中央开一个小孔,箭杆从盖孔中穿出,这个容器叫做“箭壶”。随着箭壶内网络的水渐渐增多,木块托着箭杆也逐步地往上浮,昔人从盖孔处看箭杆上的标志,就能知道详细的时候。漏刻的计时要领可分为两类:泄水型和受水型。漏刻是一种独立的计时体系,只借助水的活动。厥后昔人发明漏壶内的水多时,流水较快,水少时流水就慢,显然会影响计量时间的精度。于是在漏壶上再加一只漏壶,水从下面漏壶流出去的同时,上面漏壶的水即源源不时地增补给下面的漏壶,使下面漏壶内的水匀称地流人箭壶,从而取得比拟准确的时候。 现存于北京故宫博物院的铜壶漏刻是公元1745年制造的,最上面漏壶的水从镌刻风雅的龙口流出,依次流向下壶,箭壶盖上有个铜人好像报着箭杆,箭杆上刻有96格,每格为15分钟,人们按照铜人手握箭杆处的标记来陈诉时间。 浑仪是我国古代的一种天文不雅测仪器。在古代,“浑”字含有圆球的意义。昔人以为天是圆的,外形像蛋壳,出如今天上的星星是镶嵌在蛋壳上的弹丸,地球则是蛋黄,人们在这个蛋黄上丈量日月星辰的位置。因此,把这种不雅测天体位置的仪器叫做“浑仪”。 最初,浑仪的布局很简朴,只有三个圆环和一根金属轴。最表面的阿谁圆环牢固在正南南方向上,叫做“子午环”;中心牢固着的圆环平行于地球赤道面,叫做“赤道环”;最内里的圆环可以绕金属轴旋转,叫做“赤经环”;赤经环与金属轴相交于两点,一点指向北天极,另一点指向南天极。在赤经环面上装着一根望筒,可以绕赤经环中央转动,用望筒瞄准某颗星星,然后,按照赤道环和赤经环上的刻度来确定该星在天空中的位置。 厥后,昔人为了便于不雅测太阳、行星和月球等天体,在浑仪内又添置了几个圆环,也就是说环内再套环,使浑仪成为多种用途的天文不雅测仪器。 天体仪,古称“浑象”,是我国古代一种用于演示天象的仪器。我国昔人很早就会制造这种仪器,它可以用来直不雅、形象地相识日、月、星辰的彼此位置和活动纪律,可以说天体仪是当代天球仪的直接先人。北京古不雅象台上安顿的天体仪,是我国现存最早的天体仪,制于清康熙年间,重3850公斤。天体仪的重要构成局部是一个空心铜球,球面上刻有纵横交织的网格,用于量度天体的详细位置;球面上凸出的小圆点代表天上的亮星,它们严酷地依照亮星之间的彼此位置标刻。整个铜球可以绕一根金属轴转动,转动一周代表一个昼夜,球面与金属轴相交于两点:北天极和南天极。两个顶点的指尖,牢固在一个南北正立着的大圆环上,大圆环垂直地嵌入程度大圈的两个缺口内,下面四根雕有龙头的立柱支持着程度大圈,托着整个天体仪。使用浑象,无论是白昼照旧阴天的夜晚,人们都可以随时相识其时应该出如今天空的星空图案。 水运仪象台是宋代苏颂、韩公廉等人计划制造的一座大型天文仪器,它把不雅测天象的浑仪、演示天象的浑象和报时装置奇妙地联合在一起,是我国古代一项杰出的创造。水运仪象台高约12米,宽约7米,呈下宽上窄的正方台形,全部为木修建布局。全台分为三局部,最上层是一个可以开闭屋顶的板屋,内里安排一架铜制浑仪,用来不雅测天象;中心局部是一间密室,安排浑象,可以随时演示天象;最为风趣的是下面的报时装置,在台的南面可以看到五层木阁,每一层木阁里都有报时的小木人,他们各司其职,按照差别的时候,轮番出来报时。它的一套动力装置“大概是欧洲中世纪天文钟的直接先人”。分页标题#e#